JP4942331B2 - 半導体発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体発光素子からの光を導電部の表面で反射させて出射させる半導体発光装置に関する。

従来、半導体発光装置としてのＬＥＤは、例えば図１６に示すように構成されている。
図１６において、ＬＥＤ１は、リードフレームタイプのＬＥＤであって、一対のリードフレーム２，３と、一方のリードフレーム２の先端付近に形成された素子実装部２ａ上に実装されたＬＥＤチップ４と、上記リードフレーム２，３の先端そしてＬＥＤチップ４を包囲するようにモールド樹脂により形成された透明樹脂部５と、から構成されている。

上記リードフレーム２，３は、それぞれその先端に素子実装部２ａ及びボンディング部３ａを備えるように、アルミニウム等の導電性材料から形成されていると共に、他端が端子部２ｂ，３ｂを構成している。

上記ＬＥＤチップ４は、上記リードフレーム２の素子実装部２ａ上に接合され且つ電気的に接続されると共に、その上面が、リードフレーム３の先端のボンディング部３ａに対してボンディングワイヤ４ａにより電気的に接続されるようになっている。

上記透明樹脂部５は、例えば透明エポキシ樹脂等から構成されており、ＬＥＤチップ４を中心に、二本のリードフレーム２，３の先端付近全体を包囲するように形成されている。
ここで、上記二本のリードフレーム２，３の他端は、図示のように、クランク状に屈曲して、平坦に延びており、表面実装の際に、端子部として利用され得るように形成されている。

このような構成のＬＥＤ１によれば、一対のリードフレーム２，３を介してＬＥＤチップ４に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ４が発光し、この光の一部が直接に、また他の一部が側方に出射した後、リードフレーム２の素子実装部２ａの表面で上方に反射されて、外部に出射される。

ところで、このような構成のＬＥＤ１において、上記リードフレーム２，３は、全面にＣｕメッキ２ｃ，３ｃが施され、さらに素子実装部２ａの反射率を高めるために、例えば特許文献１によれば、図１７に示すように、全面にＡｇメッキ２ｄ，３ｄが施されていると共に、端子部２ｂ，３ｂに後処理としてＳｎまたはＳｎＰｂなどの保護メッキ（図示せず）が施されている。これにより、端子部２ｂ，３ｂのハンダ付け安定性が確保され得ると共に、この端子部２ｂ，３ｂの酸化や硫化が防止されている。
特開平５ー１０２５３１号公報

しかしながら、このような構成のＬＥＤ１においては、上述したＳｎまたはＳｎＰｂなどの保護メッキという後処理が必要であることから、工程数が増えてしまい、製造時間が長くなると共に、製造コストが高くなってしまう。また、保護メッキの端部から端子部の酸化、硫化などの腐食が進み、ＬＥＤ１の実装強度は十分ではなかった。

これに対して、図１８に示すように、リードフレーム２，３の表面を、順次にＮｉメッキ２ｅ，３ｅ、そしてＰｄメッキ２ｆ，３ｆ、最後にＡｕメッキ２ｇ，３ｇを施す方法も知られている。この場合、酸化や硫化は発生しないが、最表面にＡｕメッキ２ｇ，３ｇが施されていることから、例えばＬＥＤチップ４として、青色ＬＥＤチップ等の短波長タイプＬＥＤチップを使用する場合には、Ａｕメッキ２ｇ，３ｇが短波長エリアの光を吸収するため、短波長の光に対する反射率が低くなり、ＬＥＤ１による出射光の光学特性が低くなってしまうことになる。

このため、図１９に示すように、リードフレーム２，３の表面のうち、素子実装部２ａ及びボンディング部３ａの反射面として機能する領域のみ、さらに部分的にＡｇメッキ２ｈ，３ｈを施すことにより、光学特性を向上させることも可能であるが、製造時、特にＬＥＤチップ４のダイボンディング時やワイヤボンディング時に、あるいはＬＥＤ１の使用時において、熱が加えられたとき、ＡｕがＡｇメッキ２ｈ，３ｈの部分に拡散することになり、Ａｇメッキ２ｈ，３ｈにおける反射率が低下して、光学特性が低くなってしまう。

このような問題は、基板表面に形成された導電パターン等による導電部を備えた所謂基板タイプのＬＥＤ等の半導体発光装置においても、同様に発生する。

本発明は、以上の点から、簡単な構成により、導電部の反射面として機能する領域に選択的にＡｇメッキを施すと共に、導電部の端子部として機能する領域に選択的にＡｕメッキを施すことにより、光学特性及び電気的特性が向上するようにした半導体発光装置を提供することを目的としている。

本発明の半導体発光装置は、一対の導電部と、一方の導電部の先端に設けられた素子実装部上に接合されると共に、双方の導電部に対して電気的に接続された半導体発光素子と、上記半導体発光素子及び各導電部の一部を覆う透明樹脂部と、を含んでいる半導体発光装置であって、上記各導電部が、それぞれ少なくとも表面が金属層から構成されていて、上記各導電部は、素子実装部及びその周辺領域において、金属層の表面にＡｇ層を備え、各導電部は、枠状部から導出される端子部において、金属層のＡｇ層上の最表面にＡｕ層を備える。Ａｕ層は、素子実装部側の端部のＡｇ層との段差を覆うように、枠状部により覆われている。導電部のうち、半導体発光素子がボンディングワイヤにより接続される表面領域には、端子部のＡｕ層とは分離されたボンディング用Ａｕ層が配置されている。

本発明の半導体発光装置は、一対の導電部と、導電部とは分離して形成された素子実装部上に接合されると共に、双方の導電部に対して電気的に接続された半導体発光素子とを含み、枠状部と枠状部内を充填する透明樹脂部にて、上記半導体発光素子及び各導電部の一部を覆う半導体発光装置であって、上記各導電部及び素子実装部は、少なくとも表面が金属層から構成され、上記各導電部及び素子実装部は、素子実装部及びその周辺領域において、上記金属層の表面にＡｇ層を備える。各導電部は、枠状部から導出される端子部において、上記金属層の最表面にＡｕ層を備える。当該Ａｕ層は、素子実装部側の端部のＡｇ層との段差を覆うように、枠状部により覆われている。導電部のうち、半導体発光素子がボンディングワイヤにより接続される表面領域には、端子部のＡｕ層とは分離されたボンディング用Ａｕ層が配置されている。

本発明による半導体発光装置では、例えば、上記Ａｕ層は上記Ａｇ層から分離して形成され、上記Ａｇ層の端部は上記透明樹脂部または枠状部に露出している。

本発明による半導体発光装置では、例えば、上記Ａｕ層は、上記Ａｇ層上に部分的に積層されることにより形成されている。

本発明による半導体発光装置では、例えば、上記一対の導電部が、互いに並行に延びる二本のリードフレームであって、さらに、上記導電部が、素子実装部に半導体発光素子が実装された状態で、透明樹脂部により封止されている。

本発明による半導体発光装置では、例えば、上記一方の導電部の素子実装部が、上方に向かって凹状の反射面として構成されている。

本発明による半導体発光装置では、例えば、上記一対の導電部が、チップ基板上に形成され、チップ基板裏面まで回り込んで表面実装用の端子部を画成する導電パターンから構成されており、上記透明樹脂部が、チップ基板上にて、各導電部の先端及び半導体発光素子を覆うように形成されている。

本発明による半導体発光装置では、例えば、上記透明樹脂部が、チップ基板上に形成された枠状部材の素子実装部を露出させるように上方に拡った凹陥部内に充填されている。

本発明による半導体発光装置では、例えば、上記一方の導電部が、チップ基板の下面に設けられた素子実装部を有する金属板を含んでおり、この金属板が、チップ基板の貫通穴を介してチップ基板の表面に形成された一方の導電パターンに電気的に接続されている。

上記構成によれば、一対の導電部を介して半導体発光素子に駆動電圧が印加されることにより、この半導体発光素子が光を出射する。
そして、半導体発光素子から出射した光は、透明樹脂部を介して外部に出射する。

その際、半導体発光素子から出射した光の一部が、各導電部の素子実装部の周辺領域の表面で反射されて、透明樹脂部を介して外部に出射することにより、光取出し効率が高められている。

この場合、半導体発光素子が実装されるべき一方の導電部の素子実装部の周辺に位置する各導電部の領域において、その表面にＡｇ層が形成されていることから、半導体発光素子から下方に向かって出射した光が、素子実装部の周囲のＡｇ層により反射されて、透明樹脂層を通って外部に出射することになる。 従って、Ａｇ層により反射される際に、高い反射率で反射されることから、光学特性が低くなってしまうようなことはなく、明るい光が外部に出射されることになる。

また、上記各導電部の端子部が、Ａｕ層により覆われると共に、Ａｕ層の端部も透明樹脂層等に覆われていることから、端子部の酸化や硫化を抑制するためにＳｎやＳｎＰｂメッキを施す必要がなく、後処理が不要であるので、製造コストが低減され得ることになる。
さらに、上記Ａｇ層は、少なくとも素子実装部及びその周辺領域にて、上記Ａｕ層から分離されているので、半導体発光装置の製造の際に、半導体発光素子のダイボンディングやワイヤボンディングの工程で加熱されたとしても、上記Ａｇ層にＡｕが拡散するようなことがない。従って、製造時の加熱によって、素子実装部付近の反射率が低下して、光学特性が低くなるようなことはない。

上記Ａｇ層が、各導電部の素子実装部及びその周辺領域のみに形成されていると共に、上記Ａｕ層が、上記Ａｇ層から分離して、上記端子部の領域のみに形成されており、上記Ａｇ層とＡｕ層の境界付近の領域が、上記透明樹脂部により覆われている場合には、製造時の加熱によるＡｕのＡｇ層への拡散が確実に阻止され得ることになると共に、上記透明樹脂部が、導電部上のＡｇ層及びＡｕ層の段差を覆うことにより、上記透明樹脂部と導電部との密着性が向上することになる。

上記Ａｇ層が、各導電部の金属層の表面全体に形成されていると共に、上記Ａｕ層が、上記端子部の領域のみにて、上記Ａｇ層の上に形成されており、上記Ａｕ層の素子実装部に対向する端部が上記透明樹脂部により覆われている場合には、Ａｇ層が露出している素子実装部付近の領域では、このＡｇ層の上にはＡｕ層が形成されていないので、製造時の加熱によるＡｕのＡｇ層への拡散が実質的に阻止され得ると共に、各導電部表面へのＡｇ層及びＡｕ層の形成の際に、Ａｕ層の形成時のみパターンニングを行なえばよいことから、容易に且つ低コストで作製することができる。

上記半導体発光素子がボンディングワイヤにより接続されるべき導電部の表面領域が、端子部のＡｕ層とは分離されたＡｕ層を備えている場合には、ワイヤボンディング工程にて、ボンディングワイヤの導電部への高い接合強度が得られると共に、Ａｇ層の表面に酸化膜が形成されないので、酸化膜除去工程が不要となる。さらに、Ａｇ層へのＡｕの拡散がより確実に抑止され得ることになる。

上記一対の導電部が、互いに並行に延びる二本のリードフレームであって、さらに、上記導電部が、素子実装部に半導体発光素子が実装された状態で、透明樹脂部により封止されている場合には、リードフレームタイプの半導体発光装置が構成されることになる。

上記一方の導電部の素子実装部が、上方に向かって凹状の反射面として構成されている場合には、半導体発光素子から出射した光のうち、上記反射面に入射する光が、上方に向かって集束しながら進むことになる。

上記一対の導電部が、チップ基板上に形成され、チップ基板裏面まで回り込んで表面実装用の端子部を画成する導電パターンから構成されており、上記透明樹脂部が、チップ基板上にて、各導電部の先端及び半導体発光素子を覆うように形成されている場合には、基板タイプの半導体発光装置が構成されることになる。

上記透明樹脂部が、チップ基板上に形成された枠状部材の素子実装部を露出させるように（上方に拡った）凹陥部内に充填されている場合には、凹陥部の側壁が反射面として機能することにより、半導体発光素子からの光の取出し効率が向上することになる。

上記一方の導電部が、チップ基板の下面に設けられた素子実装部を有する金属板を含んでおり、この金属板が、チップ基板の貫通穴を介してチップ基板の表面に形成された一方の導電パターンに電気的に接続されている場合には、半導体発光素子がチップ基板の底面の高さ位置に実装されることになり、より低い半導体発光装置が構成され得ることになる。
Ａｕメッキは分離して形成されると共に、Ａｕメッキも素子実装部周辺から離れた端子部の領域に形成されているため、反射に寄与する素子実装部及びその周辺領域におけるＡｇメッキへのＡｕの拡散は、実質的に起らない。

また、ＬＥＤチップから出射して導電パターンの素子実装部及びボンディング部の周辺領域で反射される光は、その表面に施されたＡｇメッキで反射されることになるため、短波長の光を吸収するようなことがなく、高い反射率で反射されることになり、従来のメッキを備えたリードフレームの場合のように、光学特性が低くなるようなことはない。
また、Ａｇメッキは、導電パターンの全体に形成されていると共に、Ａｕメッキは、導電パターンの端子部の領域のみに、前記Ａｇメッキｅの上に形成されているので、Ａｕメッキの形成された端子部領域において部分的にＡｕの拡散は生ずるものの、Ａｇメッキが露出して反射へ寄与する素子実装部の付近では、Ａｕ層が形成されていないため、その拡散の影響は、ほとんどない。従って、Ａｇメッキにおける光学特性が低くなってしまうことはない。
Ａｕメッキは、導電パターンの端子部の領域のみに、前記Ａｇメッキの上に形成されるとともに、それら素子実装部側の端部は、枠状部材で覆われているため、導電パターンの酸化や硫化による腐食を防ぎ、はんだ付け安定性および半導体発光装置の実装強度を確保することができる。
また、枠状部材は、Ａｕメッキの端部とＡｇメッキで形成される段差を覆うため、枠状部材のチップ基板及び導電パターンに対する密着性を高めることができる。
さらに、Ａｇメッキを形成する際に、パターニングが不要であり、Ａｕメッキを形成する際のみパターニングを行えばよいことから、工程数が少なくて済み、より容易に且つ低コストで作成することが可能である。

このようにして、本発明によれば、導電部の半導体発光素子を実装するための素子実装部及びその周辺領域が、Ａｇ層により覆われていると共に、この領域ではＡｕ層が存在しないので、製造の際にダイボンディングやワイヤボンディング工程における加熱によって、上記Ａｇ層へのＡｕの拡散が排除されることになる。
従って、半導体発光素子からの光が、素子実装部の周辺領域にてＡｇ層により反射されるので、反射により光学特性が影響を受けるようなことはなく、暗くならない。これにより、半導体発光素子からの光の取出し効率が向上することになる。
また、導電部の端子部が、Ａｕ層により覆われていることにより、ワイヤボンディングや半導体発光装置の実装の際の接合強度が高められることになる。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１５を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。［実施例１］

図１は、本発明による半導体発光装置の第一の実施形態の構成を示している。また、図３はその概略平面図である。
図１において、半導体発光装置１０は、基板タイプのＬＥＤとして構成されており、チップ基板１１と、チップ基板１１上に搭載されたＬＥＤチップ１２と、このＬＥＤチップ１２を包囲するようにチップ基板１１上に形成された枠状部材１３と、枠状部材１３の凹陥部１３ａ内に充填された透明樹脂部１４と、から構成されている。

上記チップ基板１１は、例えば平坦な配線基板として耐熱性樹脂から構成されており、その表面に導電部としての導電パターン１５，１６が形成されている。これらの導電パターン１５，１６は、その先端の上面にて素子実装部１５ａ，ボンディング部１６ａと、これらから両端縁を介して下面に回り込む表面実装用端子部１５ｂ，１６ｂと、を備えている。
そして、チップ基板１１の一方の導電パターン１５の素子実装部１５ａ上にＬＥＤチップ１２がダイボンディング等により接合されると共に、その表面の電極部が他方の導電パターン１６のボンディング部１６ａに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。

上記枠状部材１３は、同様に耐熱性樹脂によりチップ基板１１上に形成されると共に、ＬＥＤチップ１２の周りを包囲するように逆円錐台状の凹陥部１３ａを備えている。尚、この凹陥部１３ａの内面は、反射面として構成されている。
枠状部は、本実施例において用いた樹脂以外にも、セラミック、シリコン、金属など種々の材料を用いることができ、導体パターンを施したチップ基板上に樹脂接着剤等により取り付けることができる。

上記透明樹脂部１４は、例えば透明エポキシ樹脂等から構成されており、ＬＥＤチップ１２を封止するようになっている。

以上の構成は、従来の基板タイプのＬＥＤと同様の構成であるが、本発明実施形態による半導体発光装置１０においては、以下の点で異なる構成になっている。
即ち、図２に示すように、上記二つの導電パターン１５，１６のうち、一方の導電パターン１５は、全体がアルミニウム等の母材１５ｃから構成され、その表面全体に例えば銅メッキ１５ｄが施されていると共に、さらに素子実装部１５ａ及びその周辺領域に、Ａｇメッキ１５ｅが施されており、また少なくとも端子部１５ｂ（図示の場合には、素子実装部１５ａを除く表面領域及び裏面領域）に、上記Ａｇメッキ１５ｅから分離して、Ａｕメッキ１５ｆが施されている。

また、他方の導電パターン１６は、同様に全体がアルミニウム等の母材１６ｃから構成され、その表面全体に例えば銅メッキ１６ｄが施されていると共に、さらにボンディング部１６ａ及びその周辺領域に、Ａｇメッキ１６ｅが施されており、また少なくとも端子部１６ｂ（図示の場合には、ボンディング部１６ａを除く表面領域及び裏面領域に、上記Ａｇメッキ１６ｅから分離して、Ａｕメッキ１６ｆが施されている。
尚、上記導電パターン１６は、図面にて点線で示すように、その上記ボンディング部１６ａに対向する裏面領域にもＡｕメッキ１６ｆ’が施されていてもよい。

本発明実施形態による半導体発光装置１０は、以上のように構成されており、一対の導電パターン１５，１６を介してＬＥＤチップ１２に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ１２が発光し、この光の一部が直接に、また他の一部が下方及び側方に出射した後、導電パターン１５，１６の素子実装部１５ａ及びボンディング部１６ａの周辺領域の表面及び枠状部材１３の凹陥部１３ａの内面で上方に反射されて、外部に出射する。

この場合、ＬＥＤチップ１２から出射して導電パターン１５，１６の素子実装部１５ａ及びボンディング部１６の周辺領域で反射される光は、その表面に施されたＡｇメッキ１５ｅで反射されることになるため、短波長の光を吸収するようなことがなく、高い反射率で反射されることになる。従って、従来のＡｕメッキを備えたリードフレームの場合のように、光学特性が低くなるようなことはない。

また、上記双方の導電パターン１５，１６の端子部１５ｂ，１６ｂには、Ａｕメッキ１５ｆ，１６ｆが施され、その素子実装部側の端部は、枠状部材１３に覆われているので、これらの電気的な接続領域では酸化や硫化が発生するようなことがなく、ハンダ付け安定性を確保すると共に、実装強度を保つことができることになる。

さらに、Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅとＡｕメッキ１５ｆ，１６ｆが、互いに分離して形成されているので、ＬＥＤチップ１２の素子実装部１５ａへのダイボンディング時及びボンディング部１６ａへのワイヤボンディング時に、Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅにＡｕが拡散してしまうようなことがない。従って、Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅにおける光学特性が低くなってしまうようなことがない。

また、枠状部材１３がＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅとＡｕメッキ１５ｆ，１６ｆの境界部分の段差を覆うようになっているので、枠状部材１３のチップ基板１１及び導電パターン１５，１６に対する密着性が高められることになる。
［実施例２］

図４は、本発明による半導体発光装置の第二の実施形態の構成を示している。 図４において、半導体発光装置２０は、図１から図３に示した半導体発光装置１０とほぼ同様の構成であって、枠状部材１３の代わりに、チップ基板１１の表面全体に断面が台形状の透明樹脂部１４が形成されている点でのみ異なる構成になっている。つまり、透明樹脂部１４がＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅとＡｕメッキ１５ｆ，１６ｆの境界部分の段差を覆うようになっているので、透明樹脂部１４のチップ基板１１及び導電パターン１５，１６に対する密着性が高められることになる。

このような構成の半導体発光装置２０によれば、図１から図３に示した半導体発光装置１０とほぼ同様に作用すると共に、ＬＥＤ導電部１２から下方に出射した光が、導電パターン１５，１６の素子実装部１５ａ及びボンディング部１６ａの周辺領域の表面で上方に反射されて、外部に出射することになる。
［実施例３］

図５及び図６は、本発明による半導体発光装置の第三の実施形態の構成を示している。
図５及び図６において、半導体発光装置３０は、図１から図３に示した半導体発光装置１０とほぼ同様の構成であって、以下の点でのみ異なる構成になっている。
即ち、導電パターン１５，１６は、銅メッキ１５ｄ，１６ｄの上から、それぞれその表面全体にＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅが施されていると共に、さらに少なくとも端子部１５ｂ，１６ｂ（図示の場合には、素子実装部１５ａ及びボンディング部１６ａを除く表面領域及び裏面領域）に、上記Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅの上にＡｕメッキ１５ｆ，１６ｆが施されている。

このような構成の半導体発光装置３０によれば、図１から図３に示した半導体発光装置１０と第一の実施形態による半導体発光装置１０と同様、ＬＥＤチップ１２から出射して導電パターン１５，１６の素子実装部１５ａ及びボンディング部１６の周辺領域で反射される光は、その表面に施されたＡｇメッキ１５ｅで反射されることになるため、短波長の光を吸収するようなことがなく、高い反射率で反射されることになり、従来のメッキを備えたリードフレームの場合のように、光学特性が低くなるようなことはない。
また、Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅは、導電パターン１５，１６の全体に形成されていると共に、Ａｕメッキ１５ｆ，１６ｆは、導電パターン１５，１６の端子部の領域のみに、前記Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅの上に形成されている。従って、Ａｕメッキ１５ｆ，１６ｆの形成された端子部領域において部分的にＡｕの拡散は生ずるものの、Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅが露出して反射へ寄与するチップ実装部１５ａの付近では、Ａｕ層が形成されていないため、その拡散の影響は、ほとんどない。従って、Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅにおける光学特性が低くなってしまうことはない。
Ａｕメッキ１５ｆ，１６ｆは、導電パターン１５，１６の端子部の領域のみに、前記Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅの上に形成されるとともに、それら素子実装部側の端部は、枠状部材１３で覆われているため、導電パターンの酸化や硫化による腐食を防ぎ、はんだ付け安定性および半導体発光装置の実装強度を確保することができる。
また、枠状部材１３は、Ａｕメッキ１５ｆ，１６ｆの端部とＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅで形成される段差を覆うため、枠状部材１３のチップ基板及び導電パターン１５，１６に対する密着性を高めることができる。
さらに、Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅを形成する際に、パターニングが不要であり、Ａｕメッキ１５ｆ，１６ｆを形成する際のみパターニングを行えばよいことから、工程数が少なくて済み、図１から図３に示した半導体発光装置１０と比較して、より容易に且つ低コストで作成することが可能である。
［実施例４］

図７は、本発明による半導体発光装置の第四の実施形態の構成を示している。 図７において、半導体発光装置４０は、図１から図３に示した半導体発光装置１０とほぼ同様の構成であって、以下の点でのみ異なる構成になっている。
即ち、導電パターン１６は、そのボンディング部１６ａにもＡｕメッキ１６ｆが施されていると共に、枠状部材１３の凹陥部１３ａ内に露出するボンディング部１６ａの周辺領域には、半導体発光装置１０と同様にＡｇメッキ１６ｅが施されるようになっている。

このような構成の半導体発光装置４０によれば、枠状部材１３の凹陥部１３ａ内に露出する導電パターン１５及び１６の殆どの部分がＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅにより覆われているので、ＬＥＤチップ１２から下方に出射する光は、大部分がＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅにより反射されることになり、短波長の光を吸収するようなことがなく、高い反射率で反射されることになる。従って、従来のＡｕメッキを備えたリードフレームの場合のように、光学特性が低くなるようなことはない。

また、導電パターン１６のボンディング部１６ａがＡｕメッキ１６ｇを施されているので、このボンディング部１６ａではＡｇメッキ１６ｅの酸化や硫化が発生するようなことがなく、Ａｇメッキ１６ｅの酸化膜や硫化膜を除去する必要がないと共に、ワイヤボンディングの高い接合強度が得られることになり、電気的接続の安定性が確保され得ることになる。
この場合、Ａｕメッキ１６ｇの一部が、枠状部材１３の凹陥部１３ａ内に露出することになるが、その露出面積が比較的小さいことから、この露出部分による反射率の低下は僅かであり、全体として反射率の低下は実質的にないと考えられる。
［実施例５］

図８は、本発明による半導体発光装置の第五の実施形態の構成を示している。 図８において、半導体発光装置５０は、図５及び図６に示した半導体発光装置３０とほぼ同様の構成であって、以下の点でのみ異なる構成になっている。
即ち、導電パターン１６は、そのボンディング部１６ａにもＡｕメッキ１６ｆが施されている。これにより、枠状部材１３の凹陥部１３ａ内に位置するボンディング部１６ａの周辺領域には、Ａｇメッキ１６ｅが露出するようになっている。

このような構成の半導体発光装置５０によれば、枠状部材１３の凹陥部１３ａ内に露出する導電パターン１５及び１６の殆どの部分がＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅにより覆われているので、ＬＥＤチップ１２から下方に出射する光は、大部分がＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅにより反射されることになり、短波長の光を吸収するようなことがなく、高い反射率で反射されることになる。従って、従来のＡｕメッキを備えたリードフレームの場合のように、光学特性が低くなるようなことはない。

また、導電パターン１６のボンディング部１６ａがＡｕメッキ１６ｇを施されているので、このボンディング部１６ａでは酸化や硫化が発生するようなことがなく、Ａｇメッキ１６ｅの酸化膜や硫化膜を除去する必要がないと共に、ワイヤボンディングの高い接合強度が得られることになり、電気的接続の安定性が確保され得ることになる。
この場合、Ａｕメッキ１６ｇの一部が、枠状部材１３の凹陥部１３ａ内に露出することになるが、その露出面積が比較的小さいことから、この露出部分による反射率の低下は僅かであり、全体として反射率の低下は実質的にないと考えられる。
［実施例６］

図９は、本発明による半導体発光装置の第六の実施形態の構成を示している。 図９において、半導体発光装置６０は、図７に示した半導体発光装置４０とほぼ同様の構成であって、以下の点でのみ異なる構成になっている。
即ち、導電パターン１６は、そのワイヤボンディング部１６ａに、少なくとも端子部１６ｂに形成されるＡｕメッキ１６ｆとは分離されたＡｕメッキ１６ｇが施されている。

このような構成の半導体発光装置６０によれば、図７に示した半導体発光装置４０と同様に作用すると共に、導電パターン１６のワイヤボンディング部１６ａにＡｕメッキ１６ｇ形成されていることにより、ワイヤボンディング部１６ａにおける酸化および硫化を防ぎ、良好なワイヤボンディングを行うことができるものとされる。Ａｇメッキ１６ｅに対するＡｕの拡散、そしてＡｇメッキ１６ｅにおける反射率の低下が実質的に起らないよう、ワイヤボンディングされる部分にのみ部分的にＡｕメッキ１６ｇを施したものである。
［実施例７］

図１０は、本発明による半導体発光装置の第七の実施形態の構成を示している。
図１０において、半導体発光装置７０は、図８に示した半導体発光装置５０とほぼ同様の構成であって、以下の点でのみ異なる構成になっている。
即ち、導電パターン１６は、そのワイヤボンディング部１６ａに、少なくとも端子部１６ｂに形成されるＡｕメッキ１６ｆとは分離されたＡｕメッキ１６ｇが施されている。

このような構成の半導体発光装置６０によれば、図７に示した半導体発光装置４０と同様に作用すると共に、導電パターン１６のワイヤボンディング部１６ａにＡｕメッキ１６ｇが形成されていることにより、ワイヤボンディング部１６ａにおける酸化および硫化を防ぎ、良好なワイヤボンディングを行うことができるものとされる。Ａｇメッキ１６ｅに対するＡｕの拡散、そしてＡｇメッキ１６ｅにおける反射率の低下が実質的に起らないよう、ワイヤボンディングされる部分にのみ部分的にＡｕメッキ１６ｇを施したものである。
［実施例８］

図１１は、本発明による半導体発光装置の第八の実施形態の構成を示している。
図１１において、半導体発光装置８０は、図１０に示した半導体発光装置７０とほぼ同様の構成であって、枠状部材１３の代わりに、チップ基板１１の表面全体に断面が台形状の透明樹脂部１４が形成されている点でのみ異なる構成になっている。

このような構成の半導体発光装置８０によれば、図１０に示した半導体発光装置７０とほぼ同様に作用すると共に、ＬＥＤチップ１２から下方に出射した光が、導電パターン１５，１６の素子実装部１５ａ及びボンディング部１６ａの周辺領域の表面でＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅにより上方に反射されて、外部に出射することになる。
［実施例９］

図１２は、本発明による半導体発光装置の第九の実施形態の構成を示している。
図１２において、半導体発光装置９０は、図４に示した半導体発光装置２０とほぼ同様の構成であって、以下の点でのみ異なる構成になっている。
即ち、チップ基板１１の中心付近に貫通穴１１ａが設けられていると共に、チップ基板１１の下面の両側縁及び中央領域に、例えばＣｕ等の金属板９１，９２，９３が取り付けられている。

そして、両側縁の金属板９１，９２が、それぞれ導電パターン１５，１６の端子部１５ｂ，１６ｂの代わりに、チップ基板１１の下面の両側縁にて端子部を構成している。
また、上記金属板９３は、チップ基板１１の下面の中央領域にて上記貫通穴１１ａを閉塞すると共に、その上面が素子実装部を構成している。

これに対して、導電パターン１５は、上記貫通穴１１ａの側壁内に延びることにより、上記金属板９３と導通すると共に、チップ基板１１の左側面を介して上記金属板９１と導通している。
また、導電電パターン１６は、チップ基板１１の右側面を介して上記金属板９２と導通している。

そして、ＬＥＤチップ１２は、上記チップ基板１１の貫通穴１１ａ内にて、金属板９３の表面に接合されると共に、その上面の電極部がワイヤボンディングにより、導電パターン１６のボンディング部１６ａに対して電気的に接続されるようになっている。

素子実装部及びその周辺領域においてＡｕメッキ層は形成されておらず、Ａｇメッキ１５ｅ，１６ｅは露出している。また、Ａｕメッキ１６ｆは分離して形成されると共に、Ａｕメッキ１５ｆも素子実装部周辺から離れた端子部の領域に形成されているため、反射に寄与する素子実装部及びその周辺領域におけるＡｇメッキ１５ｅ，１６ｅへのＡｕの拡散は、実質的に起らない。

このような構成の半導体発光装置９０によれば、一対の金属板９１，９２から一対の導電パターン１５，１６そして金属板９３を介してＬＥＤチップ１２に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ１２が発光し、この光の一部が直接に、また他の一部が下方及び側方に出射した後、金属板９３の表面及びチップ基板１１の貫通穴１１ａの側面の導電パターン１５により上方に反射されて、外部に出射する。

この場合、ＬＥＤチップ１２から出射して金属板９３の素子実装部周辺領域そして導電パターン１５の貫通穴１１ａの側面で反射される光は、金属板９３の表面そして導電パターン１５の表面に施されたＡｇメッキ１５ｅで反射されることになるため、短波長の光を吸収するようなことがなく、高い反射率で反射されることになる。従って、従来のＡｕメッキを備えたリードフレームの場合のように、光学特性が低くなるようなことはない。
［実施例１０］

図１３は、本発明による半導体発光装置の第十の実施形態の構成を示している。
図１３において、半導体発光装置１００は、リードフレームタイプのＬＥＤとして構成されており、導電部としての一対のリードフレーム１０１，１０２と、一方のリードフレーム１０１の先端付近に形成された素子実装部１０１ａ上に実装された半導体発光素子としてのＬＥＤチップ１０３と、上記リードフレーム１０１，１０２の先端そしてＬＥＤチップ１０３を包囲するようにモールド樹脂により形成された透明樹脂部１０４と、から構成されている。

上記リードフレーム１０１，１０２は、それぞれその先端に上方に向かって凹状に形成された素子実装部１０１ａ及びワイヤボンディング部１０２ａを備えるように、銅または表面全体に銅等のメッキが施されたアルミニウム等の導電性材料から形成されていると共に、他端が端子部１０１ｂ，１０２ｂを構成している。

上記ＬＥＤチップ１０３は、上記リードフレーム１０１の素子実装部１０１ａ上にダイボンディング等により接合されると共に、その上面に設けられた電極が、リードフレーム１０２の先端のワイヤボンディング部１０２ａに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。

上記透明樹脂部１０４は、例えば透明エポキシ樹脂等から構成されており、ＬＥＤチップ１０３を中心に、二本のリードフレーム１０１，１０２の先端付近全体を包囲するように形成されている。

以上の構成は、図１６に示した従来のＬＥＤ１と同様の構成であるが、本発明実施形態による半導体発光装置１００においては、以下の点で異なる構成になっている。
即ち、上記二つのリードフレーム１０１，１０２のうち、一方のリードフレーム１０１は、全体が銅等の母材１０１ｃから構成され、その表面全体にＡｇ１０１ｄが施されていると共に、さらに少なくとも端子部１０１ｂ（図示の場合、上記素子実装部１０１ａ及びその周辺領域を除く表面領域）に、Ａｕメッキ１０１ｅが施されている。つまり、Ａｇ１０１ｄは、素子実装部１０１ａ及びその周辺の領域において露出している。
また、上記リードフレーム１０２は、同様に全体が銅等の母材１０２ｃから構成され、また少なくとも端子部１０２ｂ（図示の場合には、表面全体）に、Ａｕメッキ１０２ｄが施されている。

このような構成の半導体発光装置１００によれば、一対のリードフレーム１０１，１０２を介してＬＥＤチップ１０３に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ１０３が発光し、この光の一部が直接に、また他の一部が側方及び下方に出射した後、リードフレーム１０１の凹状の素子実装部１０１ａの周辺領域の表面で上方に反射されて、外部に出射する。

この場合、ＬＥＤチップ１０３から出射してリードフレーム１０１の素子実装部１０１ａの周辺領域で反射される光は、その表面に施されたＡｇメッキ１０１ｄで反射されることになるため、短波長の光を吸収するようなことがなく、高い反射率で反射されることになる。従って、従来のＡｕメッキを備えたリードフレームの場合のように、光学特性が低くなるようなことはない。
また、上記双方のリードフレーム１１，１２の端子部１０１ｂ，１０２ｂが施されているので、これらの電気的な接続領域では酸化や硫化が発生するようなことがなく、ハンダ付け安定性が確保され得ることになる。そして、上記リードフレーム１０２のＬＥＤチップ１０３がワイヤボンディングされるべき位置には、Ａｕメッキ１０２ｄが施されているので、酸化や硫化を防ぎ、ワイヤボンディング強度を保つことができる。
さらに、上記素子実装部１０１ａの領域では、Ａｕメッキが形成されていないので、ＬＥＤチップ１０３の素子実装部１０１ａへのダイボンディング時及びボンディング部１０２ａへのワイヤボンディング時に、Ａｇメッキ１０１ｄにＡｕが拡散してしまうようなことがない。従って、Ａｇメッキ１０１ｄにおける光学特性が低くなってしまうようなことがない。
［実施例１１］

図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による半導体発光装置の第十一の実施形態の構成を示している。図１４（Ａ）において、半導体発光装置１１０は、図１から図３に示した半導体発光装置１０とほぼ同様の構成であって、素子実装部１５ａが導電部１５，１６と分離されて形成されている点、素子実装部１５ａは少なくともその表面がＡｕ等の金属層１６ｆから構成されている点並びに素子実装部１５ａは導電部１５，１６と共に素子実装部１５ａ及びその周辺領域において、上記金属層の表面にＡｇ層１６ｅを備えている点でのみ異なる構成になっている。なお、１６ｄはＣｕまたはＮｉ等の層を示している。

このような構成の半導体発光装置１１０によれば、図１から図３に示した半導体発光装置１０とほぼ同様に作用すると共に、ＬＥＤ導電部１２から下方に出射した光が、導電パターン１５，１６の素子実装部１５ａ及びボンディング部１６ａの周辺領域の表面で上方に反射されて、外部に出射することになる。
なお、図１４（Ｂ）は、ボンディングがチップ基板１１上に施されたＣｕ，Ｎｉ層１６ｄ等、Ａｇ層１６ｅの上に積層されたＡｕ層１６ｆになされた例を、また図１４（Ｃ）はボンディングがチップ基板上に積層されたＣｕ，Ｎｉ層１６ｄ等の上に施されたＡｇ層１６ｅになされた例である。
［実施例１２］

図１５は、本発明による半導体発光装置の第十二の実施形態の構成を示している。図１５において、半導体発光装置１２０は、図１３に示した半導体発光装置１００とほぼ同様の構成であって、半導体発光装置１２０は、リードフレームタイプのＬＥＤとして構成されており、導電部としての一対のＣｕ等からなるリードフレーム１２１，１２２と、一方のリードフレーム１２１の先端付近に形成された素子実装部１２５ａ上に実装された半導体発光素子としてのＬＥＤチップ１２３と、上記リードフレーム１２１，１２２の先端そしてＬＥＤチップ１２３を包囲するようにモールド樹脂により形成された透明樹脂部１２４と、から構成されている。

上述した実施形態においては、導電パターン１５，１６は、アルミニウム等の母材１５ｃ，１６ｃから構成されており、その表面全体に銅メッキ１５ｄ，１６ｄが施されているが、これに限らず、他の種類の母材、例えば銅から構成されていて、銅メッキ１５ｄ，１６ｄが省略されてもよいことは明らかである。

このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、導電部の反射面として機能する領域に選択的にＡｇメッキを施すと共に、導電部の端子部として機能する領域に選択的にＡｕメッキを施すようにした半導体発光装置が提供され得る。

本発明による半導体発光装置の第一の実施形態の構成を示す概略断面図である。 図１の半導体発光装置の要部を示す部分拡大断面図である。 図１の半導体発光装置の概略平面図である。 本発明による半導体発光装置の第二の実施形態の構成を示す概略断面図である。 本発明による半導体発光装置の第三の実施形態の要部の構成を示す部分拡大断面図である。 図５の半導体発光装置の概略平面図である。 本発明による半導体発光装置の第四の実施形態の要部の構成を示す概略平面図である。 本発明による半導体発光装置の第五の実施形態の構成を示す（Ａ）概略平面図，（Ｂ）Ａ−Ａ線断面図及び（Ｃ）Ｂ−Ｂ線断面図である。 本発明による半導体発光装置の第六の実施形態の要部の構成を示す概略平面図である。 本発明による半導体発光装置の第七の実施形態の要部の構成を示す概略平面図である。 本発明による半導体発光装置の第八の実施形態の構成を示す概略断面図である。 本発明による半導体発光装置の第九の実施形態の構成を示す概略断面図である。 本発明による半導体発光装置の第十の実施形態の構成を示す概略断面図である。 本発明による半導体発光装置の第十一の実施形態の構成を示す概略断面図である。 本発明による半導体発光装置の第十二の実施形態の構成を示す概略断面図である。 従来の半導体発光装置の一例の構成を示す概略断面図である。 図１６の半導体発光装置の要部を示す部分拡大断面図である。 図１７の半導体発光装置の変形例を示す部分拡大断面図である。 図１８の半導体発光装置の変形例を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０ 半導体発光装置
１１ チップ基板
１２ ＬＥＤチップ
１３ 枠状部材
１４ 透明樹脂部
１５，１６ 導電パターン（導電部）
１５ａ 素子実装部
１５ｂ，１６ｂ 端子部
１５ｃ，１６ｄ 母材
１５ｄ，１６ｄ 銅メッキ
１５ｅ，１６ｅ Ａｇメッキ
１５ｆ，１６ｆ，１６ｇ Ａｕメッキ
１６ａ ボンディング部
９１，９２，９３ 金属板

Claims (9)

1. 一対の導電部と、
   一方の導電部に設けられた素子実装部上に接合されると共に、双方の導電部に対して電気的に接続された半導体発光素子とを含み、
   枠状部と枠状部内を充填する透明樹脂部にて、上記半導体発光素子及び各導電部の一部を覆う半導体発光装置において、
   上記各導電部は、少なくとも表面が金属層から構成され、
   上記各導電部は、素子実装部及びその周辺領域において、上記金属層の表面にＡｇ層を備え、上記各導電部は、上記枠状部から導出される端子部において、上記金属層の上記Ａｇ層上の最表面にＡｕ層を備え、
   当該Ａｕ層の上記素子実装部側の端部の上記Ａｇ層との段差を覆うように、上記枠状部により覆われ、
   前記導電部のうち、上記半導体発光素子がボンディングワイヤにより接続される表面領域には、前記端子部の前記Ａｕ層とは分離されたボンディング用Ａｕ層が配置されていることを特徴とする、半導体発光装置。
2. 一対の導電部と、
   導電部とは分離して形成された素子実装部上に接合されると共に、双方の導電部に対して電気的に接続された半導体発光素子とを含み、
   枠状部と枠状部内を充填する透明樹脂部にて、上記半導体発光素子及び各導電部の一部を覆う半導体発光装置において、
   上記各導電部及び素子実装部は、少なくとも表面が金属層から構成され、
   上記各導電部及び素子実装部は、素子実装部及びその周辺領域において、上記金属層の表面にＡｇ層を備え、
   上記各導電部は、上記枠状部から導出される端子部において、上記金属層の上記Ａｇ層上の最表面にＡｕ層を備え、
   当該Ａｕ層の上記素子実装部側の端部の上記Ａｇ層との段差を覆うように、上記枠状部により覆われ、
   前記導電部のうち、上記半導体発光素子がボンディングワイヤにより接続される表面領域には、前記端子部の前記Ａｕ層とは分離されたボンディング用Ａｕ層が配置されていることを特徴とする、半導体発光装置。
3. 上記端子部の上記Ａｕ層は上記Ａｇ層から分離して形成され、上記Ａｇ層の端部は上記透明樹脂部または枠状部に露出していることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
4. 上記端子部の上記Ａｕ層は、上記Ａｇ層上に部分的に積層されることにより形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
5. 上記一対の導電部が、互いに並行に延びる二本のリードフレームであって、
   さらに、上記導電部が、素子実装部に半導体発光素子が実装された状態で、透明樹脂部により封止されていることを特徴とする、請求項１から４の何れかに記載の半導体発光装置。
6. 上記一方の導電部の素子実装部が、上方に向かって凹状の反射面として構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の半導体発光装置。
7. 上記一対の導電部が、チップ基板上に形成され、チップ基板裏面まで回り込んで表面実装用の端子部を画成する導電パターンから構成されており、
   上記透明樹脂部が、チップ基板上にて、各導電部の先端及び半導体発光素子を覆うように形成されていることを特徴とする、請求項１から４の何れかに記載の半導体発光装置。
8. 上記透明樹脂部が、チップ基板上に形成された枠状部材の素子実装部を露出させるように上方に拡った凹陥部内に充填されていることを特徴とする、請求項７に記載の半導体発光装置。
9. 上記一方の導電部が、チップ基板の下面に設けられた素子実装部を有する金属板を含んでおり、この金属板が、チップ基板の貫通穴を介してチップ基板の表面に形成された一方の導電パターンに電気的に接続されていることを特徴とする、請求項７または８に記載の半導体発光装置。

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